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물에 떠 있는 미세플라스틱을 수상 드론으로 잡는 기술이 개발됐다.


한국과학기술연구원(KIST)은 문명운 극한소재연구센터 책임연구원, 김성진 극한소재연구센터 선임연구원, 조서현 극한소재연구센터 학생연구원이 물의 표면장력을 활용한 친수성 톱니 구조를 기반으로 미세플라스틱을 효율적으로 제거할 수 있는 수상 드론 기술을 구현했다고 1일 밝혔다.


최근 수돗물과 생수병은 물론 강, 호수, 바다 등에서 미세플라스틱이 검출되며 우려가 커졌다. 다양한 미세플라스틱 제거 기술이 개발되고 있지만 대부분 호수, 강이나 바다와 같은 열린 공간에서는 사용할 수 없다는 개 단점이다.


연구팀은 '친수성 톱니 구조'를 개발해 미세플라스틱을 제거하는 기술을 구현했다. 친수성 톱니 구조는 물과의 친화력에 의해 톱니 구조 사이에 '물막(Water bridge)'을 생성하며 물의 표면장력을 극대화시켜 미세 플라스틱을 톱니 사이에 부착시키는 역할을 한다. 이 원리를 활용해 1마이크로미터(㎛‧100만 분의 1m)에서 최대 4mm 크기까지 다양한 크기와 밀도의 미세 플라스틱을 걸러내는 데 성공했다.


연구팀이 개발한 기술은 기존의 미세플라스틱 필터링 기술이 크기와 모양의 한계로 인해 효과적으로 작동하지 못했던 문제를 개선했다. 필터의 막힘 현상 없이 안정적인 제거가 가능한 것도 장점이다.


연구팀은 개발한 친수성 톱니 구조를 수상 드론에 접목해 바다, 호수, 강 등 넓은 수역에서도 실시간으로 미세 플라스틱을 제거하는 데 성공했다. 드론은 가정용 로봇청소기처럼 자율적으로 이동하며 수질을 정화할 수 있어 기존 고정형 시스템의 한계를 넘어설 것으로 기대된다.


문 책임연구원은 "이번에 개발한 기술은 수상 드론뿐만 아니라 양식장 수처리 필터와 같은 고정형 시스템에도 적용 가능하다"라면서 "가정용 수처리 필터 장치로 확장해 개인이 일상에서 사용할 수 있는 형태로도 개발할 수 있다"고 밝혔다.